Curentul electric magnetic crește memoria

S-a constatat că stimularea externă a creierului cu curent electric folosind impulsuri magnetice îmbunătățește memoria.

Cercetătorii de la Northwestern Medicine consideră că descoperirea ar putea semnala o nouă metodă de tratare a deficiențelor de memorie asociate cu boli precum accident vascular cerebral, boala Alzheimer precoce, stop cardiac și leziuni cerebrale traumatice.

În plus, anchetatorii consideră că tehnica poate ajuta și problemele de memorie asociate cu îmbătrânirea normală.

„Arătăm pentru prima dată că puteți schimba în mod specific funcțiile de memorie ale creierului la adulți fără intervenții chirurgicale sau medicamente, care nu s-au dovedit eficiente”, a spus autorul principal Dr. Joel Voss, profesor asistent de științe sociale medicale la Universitatea Northwestern Feinberg School de Medicină.

„Această stimulare neinvazivă îmbunătățește capacitatea de a învăța lucruri noi. Are un potențial extraordinar pentru tratarea tulburărilor de memorie. ”

Studiul va fi publicat într - o ediție viitoare a Ştiinţă.

Cercetătorul raportează că investigația este prima care demonstrează că amintirea evenimentelor necesită o colecție de multe regiuni ale creierului pentru a lucra în combinație cu hipocampul - similar cu o orchestră simfonică.

„Stimularea electrică este ca și cum ai oferi regiunilor creierului un conductor mai talentat, astfel încât acestea să joace într-o sincronie mai strânsă, deoarece, de fapt, regiunile creierului s-au jucat mai bine împreună după stimulare”, spune Voss.

Abordarea are, de asemenea, potențial pentru tratarea tulburărilor mentale, cum ar fi schizofrenia, în care aceste regiuni ale creierului și hipocampusul nu sunt sincronizate între ele, afectând memoria și cunoașterea.

Studiul nord-vestic este primul care a arătat că stimularea magnetică transcraniană (TMS) îmbunătățește memoria mult timp după tratament.

În trecut, TMS a fost utilizat într-un mod limitat pentru a schimba temporar funcția creierului pentru a îmbunătăți performanța în timpul unui test, de exemplu, făcând pe cineva să apese un buton puțin mai repede în timp ce creierul este stimulat.

Studiul arată că TMS poate fi utilizat pentru a îmbunătăți memoria pentru evenimente la cel puțin 24 de ore după administrarea stimulării.

Din punct de vedere tehnic, nu este posibil să se stimuleze direct hipocampul cu TMS, deoarece este prea adânc în creier pentru ca câmpurile magnetice să pătrundă.

Deci, folosind o scanare RMN, Voss și colegii au identificat o regiune superficială a creierului la doar un centimetru de la suprafața craniului, cu o conectivitate ridicată la hipocamp.

Tehnica a funcționat bine, direcționând stimularea la fața locului a stimulat hipocampul.

Când TMS a fost utilizat pentru a stimula acest loc, regiunile creierului asociate cu hipocampusul au devenit mai sincronizate între ele - după cum indică datele luate în timp ce subiecții se aflau în interiorul unei mașini RMN, care înregistrează fluxul sanguin în creier ca o măsură indirectă a activității neuronale .

Cu cât acele regiuni au lucrat împreună din cauza stimulării, cu atât oamenii au fost mai capabili să învețe informații noi.

Pentru studiu, oamenii de știință au recrutat 16 adulți sănătoși cu vârste cuprinse între 21 și 40 de ani. Fiecare a avut o imagine anatomică detaliată a creierului său, precum și 10 minute de înregistrare a activității creierului în timp ce se afla liniștit în interiorul unui scaner de imagistică prin rezonanță magnetică (RMN).

Această analiză le-a permis cercetătorilor să identifice rețeaua fiecărei persoane de structuri cerebrale care sunt implicate în memorie și bine conectate la hipocamp.

Interesant este că structurile sunt ușor diferite în fiecare persoană și pot varia în locație cu până la câțiva centimetri.

„Pentru a viza corect stimularea, a trebuit să identificăm structurile din spațiul creierului fiecărei persoane, deoarece creierul fiecăruia este diferit”, a spus Voss.

Fiecare participant a fost supus apoi unui test de memorie, constând dintr-un set de asociații arbitrare între fețe și cuvinte pe care li s-a cerut să le învețe și să le amintească.

După stabilirea abilității lor inițiale de a efectua această sarcină de memorie, participanții au primit stimulare cerebrală 20 de minute pe zi timp de cinci zile consecutive.

În timpul săptămânii au primit, de asemenea, scanări RMN suplimentare și teste ale abilității lor de a-și aminti noi seturi arbitrare de cuvinte și fețe pentru a vedea cum s-a schimbat memoria lor ca urmare a stimulării.

Apoi, cel puțin 24 de ore după stimularea finală, au fost testate din nou.

Cel puțin o săptămână mai târziu, același experiment a fost repetat, dar cu o stimulare placebo falsă.

Ordinea stimulării reale și a porțiunilor placebo ale studiului a fost inversată pentru jumătate dintre participanți și nu li s-a spus care este care.

Ambele grupuri au avut rezultate mai bune la testele de memorie ca urmare a stimulării creierului. Au fost necesare trei zile de stimulare înainte ca acestea să se îmbunătățească.

„Și-au amintit mai multe perechi față-cuvânt după stimulare decât înainte, ceea ce înseamnă că abilitatea lor de învățare s-a îmbunătățit”, a spus Voss.

„Asta nu s-a întâmplat pentru starea placebo sau pentru un alt experiment de control cu ​​subiecți suplimentari.”

În plus, RMN a arătat că stimularea a determinat regiunile creierului să devină mai sincronizate între ele și cu hipocampul.

Cu cât îmbunătățirea sincronității sau conectivității dintre anumite părți ale rețelei este mai mare, cu atât performanța testului de memorie este mai bună.

„Cu cât anumite regiuni ale creierului au lucrat împreună din cauza stimulării, cu atât mai mulți oameni au fost capabili să învețe împerecheri față-cuvânt”, a spus Voss.

Folosirea TMS pentru stimularea memoriei are multiple avantaje, a remarcat prima autoră, dr. Jane Wang, colegă postdoctorală în laboratorul Voss de la Feinberg.

„Niciun medicament nu ar putea fi la fel de specific ca TMS pentru aceste rețele de memorie”, a spus Wang. „Există o mulțime de ținte diferite și nu este ușor să creezi un receptor implicat în memorie”.

Acest lucru deschide un domeniu cu totul nou pentru studiile de tratament în care vom încerca să vedem dacă putem îmbunătăți funcția la persoanele care au într-adevăr nevoie de ea, a spus Voss.

Studiul său actual a fost cu oameni care aveau memorie normală, la care nu s-ar aștepta să vadă o mare îmbunătățire, deoarece creierul lor funcționează deja eficient.

„Dar pentru o persoană cu leziuni cerebrale sau tulburări de memorie, acele rețele sunt întrerupte, astfel încât chiar și o mică schimbare s-ar putea traduce în câștiguri ale funcției lor”, a spus Voss.

Voss a avertizat că sunt necesari ani de cercetare pentru a determina dacă această abordare este sigură sau eficientă pentru pacienții cu boala Alzheimer sau tulburări similare ale memoriei.

Sursa: Universitatea Northwestern